JPH0129143B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性プラスチツクを素材に用いた
ハニカムコアの成型加工方法ならびにその装置に
関するものであつて、特に折畳状態にあるハニカ
ムブロツクを連続的に展張し、かつ展張したハニ
カムをそのセル面の両側から挟み込むようにして
移送しつつ加熱し、加熱後これを展張状態のまま
冷却させて固定するようにしたことを特徴とする
プラスチツク製ハニカムの成型加工方法ならびに
その装置に係る。なお本発明にあつては、前記加
熱工程において展張状態にあるハニカムのセル面
を全面固定した状態で、その両面から当該プラス
チツクの軟化点以上の温度に加熱してセルの開口
端のみを局部的に溶融してから冷却し、以て前記
開口端にハニカム壁体と直角方向にヒレを形成
し、このヒレによつてハニカムの展張状態を固定
するようにした成型加工法を包含する。

プラスチツク製のハニカムコアは耐水性、耐薬
品性、耐腐蝕性等にすぐれているので、水処理用
の濾材、整流板または空気浄化用フイルターもし
くは各種パネルの芯材として極めて有用であり、
その用途も広い。

しかし製品として如何に有用であつても、これ
を工業的に製造しようとなると、次のような難点
があつて、ボリ塩化ビニールを素材に用いたもの
以外は、未だ量産に適した方法は知られていな
い。量産が可能な塩ビの場合にあつても、後記の
ような理由からバツチ式の不連続生産を余儀なく
されており、任意の寸法のものを生産することは
不可能であつた。

熱可塑性樹脂のうち、塩ビだけはその軟化点が
70℃付近にあるので、70℃前後の温水中に展張後
のハニカムを数十秒間浸漬した上で引上げ、室温
で冷却し、または冷水を用いて冷却すれば、比較
的容易にプラスチツク製のハニカムコアを製造す
ることができる。

しかしながら、塩ビ以外のポリカーボネートフ
イルム、ポリエステルフイルム、ナイロンフイル
ム（商品名：ノーメツクス）等を素材に用いてハ
ニカムコアを製造するとなると、それらの樹脂軟
化点は前二者において130〜140℃、後者にあつて
は220〜230℃と塩ビに較べて遥かに高いので、温
水を使用することはできず、勢い熱風を使用する
ことになるが、この方法は温水を用いる程にはた
やすくない。すなわち得られるハニカムを実用上
のサイズである1.2ｍ×2.4ｍ程度としたときに
は、この面積全体に熱風を送つて均一に加熱する
ことは困難を極める。もし均一の温度、均一の風
速で熱風を送ることができなければ、局部的に昇
温したハニカムはそれより低い温度にあるハニカ
ムに引張られて過度に展張してしまうことにな
り、セルが正確な六角形とならないばかりか、平
板状のパネル全体の形も歪んでしまい、その結
果、商品価値のない、ゆがんだハニカムコアしか
得られないのである。

また、たとえ広い面積に均一な熱風を供給する
装置が得られたとしても、ハニカムコアを構成す
る素材シートに厚さムラがあつた場合には、それ
によつても一様な加熱は不可能となり、一方その
風速も加熱状態に多大な影響を与える等、何れに
しても問題を根本的に解決するものではなかつ
た。

その上、熱風を使用する場合には、ハニカムコ
アを展張方向の両端で引張つて当該ハニカムの内
部に熱風を通過させる必要がある。換言すればハ
ニカムの両端部以外のハニカム面（セル面）には
一切支持装置を使用することは出来ず、前記ハニ
カム面はフリーの状態に保つ必要がある。一方プ
ラスチツクハニカムはこれを軟化点付近の温度に
加熱して塑性変形を起させた上で、一旦冷却しな
い限り、常に元の折畳状態に戻ろうとする性質を
有する。したがつて当該ハニカムを展張方向の両
端で引張れば、必然的にハニカムを構成する各シ
ートの接着面には常にこの接着部を剥離しようと
する力が作用する。この状態でハニカムを加熱し
うるためには、前記接着剤がハニカム素材の軟化
点以上の耐熱性を有していなければならない。接
着剤に耐熱性がないと、ハニカムが軟化点に達す
る以前に接着面が剥離してしまうからである。本
発明者の実験によれば、素材フイルム（またはシ
ート）が薄く、かつセルサイズが大きい場合（例
えば50μ厚で、セルサイズが20mmのとき）には、
熱風によつても何とか展張可能であるが（但し全
体の形状が歪んでしまうけれども）、素材として
ポリエステルやポリカーボネートを用い、しかも
そのフイルム厚が75μ、セルサイズが6.4mm程度に
なると、熱風加熱に耐える接着剤が存在せず、事
実上生産不可能という実情にある。このように従
来考えられている熱風吹付方式は、接着剤に高度
の耐熱性が要求されるという点でも実用性に乏し
かつた。そればかりではない。従来の温水による
成型の場合であれ、上記熱風加熱方式の場合であ
れ、何れの場合にあつても、成型加工に当つては
ハニカム原料である折畳状態のブロツクを展張し
た状態で温水槽中に浸漬するか、或いはこれを熱
風炉中に装入する必要があるから、勢い、製品の
寸法は限定され、定形化されてしまつて任意のサ
イズのハニカムコアを得ることは出来ないという
欠点を包蔵している。

本発明者は前記従来法の欠点を全て解消しうる
新規な成型加工法を提案せんとするもので、以下
図面に基いて具体的に説明する。

第１図は折畳まれた未展張のハニカムブロツク
を示すもので、このものを直接第３〜４図に示す
装置に供給するか、或いは第２図に示すように、
このものを複数個その両端面で接合した上で供給
してもよい。すなわち第１図は単位のハニカムブ
ロツクであつて、一例として幅Ｌ＝1600mm、ハニ
カム高さｈ＝20mm、長さｌ＝1000mmとする。幅お
よび長さは原則としてこれを自由に設定しうる
が、高さｈは加熱による樹脂軟化および伝熱効率
を考慮した上で設定するのを可とし、概ね40mm以
下とするのがよい。第２図は第１図に示すハニカ
ムブロツクを符号Ｂ１〜Ｂ３等で示すように、両
面テープまたは接着剤Ａを介して相互に貼り合せ
た場合を示す。

このようにして貼り合せたハニカムブロツクＢ
を第３〜４図に示すように、平行に設置した案内
板１１，１１の間に供給する。案内板１１，１１
の間隔はハニカムブロツクの幅Ｌに対応した距離
とし、該ブロツクがガタつきなく前方に進行する
ような間隔とする。

案内板１１，１１の前方には、矢印でしめす進
行方向に向つて次第にその間隔がせばまるように
した幅方向規制板１２，１２を配設するもので、
案内板１１，１１に連なる部分の間隔Ｘは未展張
のハニカムブロツクに対応した寸法とし、一方出
口端の幅Ｙは、これを展張後の幅（ハニカムが正
確な六角形となつたときの幅）に対応した寸法と
しておく。而して前記の幅Ｘ，Ｙの比はこれを概
ね1.3：１程度に保つておき、必要に応じ変更す
る。すなわち規制板１２，１２は第３図に示すよ
うに入口側においてピン１３で把持され、かつ出
口側においては調節ネジ１４を介して、その間隔
を自由に設定しうるようになつている。しかし最
初からその間隔が固定の規制板を用いてももとよ
り差支えない。案内板１１，１１の間に供給され
たハニカムブロツクＢ１はこれを後記のコンベヤ
ベルトを介して逐次前方に向つて引張られるの
で、規制板１２，１２の部分で次第にその幅がせ
ばめられながら前方に向つて進行する。進行に伴
つて該ブロツクは折畳状態にあつたものが、漸時
展張されて六角形のセルが整形されてゆく（第３
図参照）。規制板１２，１２の前方（工程として
みた場合には後段）には、第４図に示すように、
一例として上下一対のベルトコンベヤ１５，１５
を配設し、このコンベヤで六角形に整形された多
数のセルから成るハニカムＨを当該セル面の全域
を覆うように挟みこんで前方に向つて移送させ
る。

ところで、ハニカムＨを前方に引張るベルト１
５，１５の挟持面、すなわちハニカムを押え込む
側の移送面には第４図に示すように、一例として
上下一対の加熱板１６，１６と当該加熱板の後段
に位置して冷却板１７，１７を配設する。加熱板
１６は図示のように電熱式としてもよいが、蒸気
加熱その他適宜の手段を採用することができる。
同様にして冷却板１７も図示の例では水冷式とし
たが、それに限定されるわけではなく、単なる空
冷式（自然冷却を含む）としてもよい。

なお前記冷却板は加工しようとするプラスチツ
クハニカムを軟化点以下の温度に冷却させること
ができれば、目的を達する。ところで、ハニカム
を両面から挟持しつつ前方に移送するベルト１
５，１５の材質は、できるだけ熱伝導率のよいも
のが望ましく、一例としてテフロン含浸のガラス
繊維製ベルトまたは金属薄板製ベルトがよい。な
おこの場合には離型性をよくするため、表面にテ
フロン加工を施すのを可とする。而して前記のベ
ルトは、加熱板１６，１６と冷却板１７，１７に
接しつつ、一定のニツプ圧を有する駆動ローラ１
８，１８を介して駆動される。前記のようにして
運行するベルト１５，１５の間に位置するハニカ
ムＨは展張された状態で、当該ベルトに挟持され
つつ、ベルトと共に前方に移送されるが、ハニカ
ムそれ自体の動きは該ベルトによつて抑えられて
いるので、加熱板１６による熱はベルトを介して
ハニカムに伝導され、当該ハニカムは素材の軟化
点に達する。ベルト１５，１５は連続駆動されて
いるので、前記熱板区域をすぎると、直ちに冷却
板１７，１７の作用面におかれるから、この区域
に至つて硬化し、正確な六角形状に固定されたハ
ニカムとなる。かくして整形固化したハニカムは
ベルト１５，１５の排出端側から連続的に排出さ
れるので、これを所要の長さに切断すれば、所定
の展張ハニカムコアが得られる。

本方法に従えば、ハニカムが加熱される際、該
ハニカムはベルトで両面から抑えこまれ、固定さ
れているので、ハニカムブロツクに用いられてい
る接着剤の耐熱性が、たとえ不充分な場合であつ
ても、それによつて接着面が剥れるようなことも
ない。換言すれば、成型加工中のハニカムはベル
トにより全面が強制的に保持されているので、接
着剤の耐熱性に若干問題があつても展張が可能と
なる。

ところで本発明にあつては、前記方法において
ハニカムの開口端面（セル面）を熱により局部的
に溶融（圧潰）して、このセル面に平面板（表面
材）を接着させて、いわゆるサンドイツチパネル
を製造するのに適した接着面を形成することがで
きるようにした方法を包含する。

一般にハニカム類の開口端面に平面板を貼り合
せる場合、その接着面積は第７図ａに示すよう
に、平面状イに対し、それに直交するハニカムコ
アの壁体ロの厚みに相当する広さしか得られな
い。そのため接着強度が弱く、サンドイツチパネ
ルを製作する上で、少なからず問題を起してい
た。そのため、この接着強度を高めると同時にパ
ネルそれ自体を製作し易くする目的から紙製のい
わゆるペーパーハニカムの場合などにあつては、
従来から前記端面を拡大するため種々の方法が提
案されている。例えば実公昭56−33708号公報お
よび特開昭55−17506号公報等に示されているよ
うに、前記端面をサンドペーパー等で叩いてヒレ
を形成させたり、或いは当該端面をプレスして押
しつぶしたりしているが、前記何れの方法もプラ
スチツクハニカムの場合には適用できないばかり
か、それらは実に非能率な方法でもあつた。一般
にプラスチツクの熱可塑性を利用して、例えば素
材の軟化点まで加熱した上で、当該端面に圧力を
加えて圧潰しようとしても、ハニカム全体が変形
してしまつて、端面だけを拡大することはできな
い。ここにおいて本発明者は前記第一の発明を利
用してセル開口面のみを局部的に溶融して端面部
の面積を拡大することができる方法を開発した。
すなわち、前記方法における熱板の温度をハニカ
ム素材の軟化点よりも遥かに高い温度（当該樹脂
の溶融温度付近）に設定しておき、かつ加熱板１
６，１６の間隔（ベルト間隔でもある）を当初の
ハニカムブロツク高さｈよりも小さく設定してお
くのである。このようにして加熱板の間隔を予め
溶融圧潰後の高さに設定しておいてから、この加
熱板の間に展張されたハニカムを引通するのであ
る。この場合展張されたハニカムがベルト面を介
して加熱板の間に入ると、それに伴つてハニカム
の両端面から熱がハニカム中心部に伝わることに
なるが、この熱伝導により未だ中心部が軟化点に
達していなくても、その両端面のみは軟化点以上
になつており、この状態で両面から圧力が加えら
れることになるので、ハニカムの両端面のみが溶
融圧潰されて拡大する。そして直ちに、このハニ
カムか冷却板１７，１７の間に移動するので、端
面圧潰後のハニカムにおける壁体ロ（第５図参
照）は折れ曲がることなく正常な形態のまま固定
される。

第５図は前記方法における加熱板と冷却板の
各々について相互の間隔を模式的に示した図であ
つて加熱板１６，１６の入口側の間隔Ｐはこれを
ハニカムブロツクにおけるセル高さｈに対応さ
せ、出口側の間隔Ｑは圧潰後のセル高さに略等し
くなし、冷却板の間隔ＲはＲ≦Ｑとするのがよ
い。

第６図は上記方法を実施する場合の変態例を示
すもので、ハニカムコアＨのセル開口面を両面か
ら押えこむベルト１５，１５の移送面において、
前記開口面を局部的に溶融圧潰するための加熱板
の位置を互いにずらせて配設した事例である。す
なわち符号１９，１９は加熱板、２０は支持板、
２１，２１′は冷却板であつて、加熱板と冷却板
は上下対称に配置せず、それぞれ図示のようにそ
の配設位置を変えて、進入してくるハニカムコア
Ｈに対し、一例としてまずその上面のみを加熱溶
融してから冷却した後、今度は下面のセル開口面
を加熱溶融した上で、これを冷却して固定するの
である。

このように第６図の実施例においては、ハニカ
ムの圧潰を片面ずつ行うようにしたもので、この
場合には、次のような利点が発揮する。すなわち
上下両面を同時に加熱溶融すると、当該ハニカム
コアはベルト１５，１５の間で移送中に躍るおそ
れがあり、また重力も作用して前記ヒレＦの大き
さが上面と下面とで異なつてくるおそれがある。

しかしながら前述のように、ハニカムの端面圧
潰を片方ずつ行うようになし、かつ圧潰のため加
熱板１９′と冷却板２１の間隔を加工前のコアの
セルの高さよりもある量だけせばめておけば加熱
された側のセルは狭めた分だけ圧潰される。この
ようにすればコアの上下両面とも同じ割合で圧潰
した製品が得られ、しかも圧潰の度合を任意に制
御し得る点で有利である。

なお、本発明においては、ハニカムコアにおけ
るセルの両端面のうち、一方の端面のみを加熱溶
融して圧潰し、それによりヒレＦを形成させると
共に、他方の端面にはヒレを形成させず、単に加
熱軟化した後冷却して固化させるようにすること
もできる。この場合の製品は第１０図に示すとお
りであつて、壁体ロの片側のみにヒレＦが形成さ
れたハニカムコアとなる。

前述のようにセル端面を溶融圧潰すると第６〜
７図に示すように壁体ロと直角なヒレＦが形成さ
れるが、ヒレの大きさはコンベヤベルトの間隔お
よび熱板の長さ等を適宜調節することによつて任
意に定めることができ、第１１図に示すように、
セル開口面全域を一様に覆うようなヒレF′とする
ことも可能である。

ところで熱可塑性プラスチツクは加熱されても
軟化点に達しないうちに冷却されると、加熱時の
形状は保たれず、元の状態に戻ろうとする。すな
わち前記方法において加熱後の冷却をはやめると
ハニカム中心部は軟化点に達しない状態にとどめ
られて、固定されないから、普通なら冷却板１
７，１７を通過した後も自らの復元力により元の
折畳状態に戻ろうとする。しかしこの場合のハニ
カムは第７〜９図に示すように、端面部のみは圧
潰に伴い、符号ＦまたはF′で示すようなヒレが生
成するので、このヒレがハニカムを折畳状態に戻
そうとする力に打ちかつて、当該ハニカムを展張
状態に保持するのである。

なお前記のようにしてヒレを形成させたハニカ
ムは、そのヒレがハニカム端面の全域に形成され
ていることもあつて曲げ強さを非常に高め、無処
理のハニカムに較べてその取扱いも極めて容易と
なる。

以下本発明を実施例に基いて具体的に説明す
る。

実施例 １ 供試体 硬質塩ビハニカム、フイルム厚100μ セルサイズ13mm ハニカム厚10mm 未展張幅450mm 使用ベルト テフロン含浸ガラスクロスベルト
（厚さ0.15mm） 熱板温度 72℃ 通過時間 15秒 冷却板温度 25℃ 通過時間 30秒 以上の条件により、均一セルのハニカムを能率
よく展張することができた。

実施例 ２ 供試体 ポリカーボネートハニカム フイルム厚75μ セルサイズ6.4mm ハニカム厚10mm 未展張幅 450mm 使用ベルト 同上 熱板温度 150℃ 加熱部通過時間 25秒 冷却板温度 50℃ 冷却部通過時間 30秒 以上の各条件によりポリカーボネートハニカム
の展張が可能となつた。

実施例 ３ 供試体 ポリエステルハニカム フイルム厚38μ セルサイズ3.2mm ハニカム厚10mm 使用ベルト 同上 熱板温度 210℃ 通過時間 15秒 冷却板温度 50℃ 通過時間 15秒 実施例 ４ 供試体 ポリカーボネートハニカム フイルム厚75μ セルサイズ6.4mm ハニカム厚10mm 使用ベルト 同上 熱板間隔 ９mm 冷却板間隔 ９mm 熱板温度 220℃ 通過時間 ４秒 冷却板温度 50℃ 通過時間 12秒 以上の条件により、きれいに端面処理されたポ
リカーボネートハニカムが展張成型された。この
ときの拡大されたヒレの幅は平均１mmであつた。

実施例 ５ 供試体 ポリエステルハニカム フイルム厚38μ セルサイズ3.2mm ハニカム厚10mm 使用ベルト 同上 熱板間隔 ８mm 冷却板間隔 ８mm 熱板温度 210℃ 通過時間 ３秒 冷却板温度 50℃ 通過時間 ９秒 以上の条件により端面処理されたハニカムが展
張成型できた。このときの端面のヒレは非常に大
きく、ほとんどハニカムのセルを覆つていてあた
かも表面材が形成されたようであり、曲げ剛性も
非常に向上したものとなつた。

以上詳細に説明したように、本発明は従来不可
能視されていた熱可塑性プラスチツクハニカムの
連続成型を可能ならしめ、しかも製品としてのハ
ニカム寸法に制限がなく、場合によつては後工程
で平面板（表面材）を貼り合せずとも、一貫工程
で表面材を有するハニカムパネルを製造しうる点
で画期的な効果を奏する。

また本発明に従えば、従来その製造が困難であ
つたプラスチツク製の透明ハニカムコアをも極め
て容易に製造しうる点で有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる折畳状態のハニカムブ
ロツクを示す斜視図、第２図は前記ハニカムブロ
ツクを複数個貼り合せた場合を示す平面図、第３
図は本装置の平面図、第４図は同上側面図、第５
図は加熱板と冷却板の相関関係を示す側面図、第
６図は本発明における別の実施例を示す加熱冷却
装置の側面図、第７図ａ，ｂはハニカムコアの一
部を拡大して示した断面図、第８図はヒレ付ハニ
カムコアの平面図、第９図は第８図の−線に
おける断面図、第１０図および第１１図は同上ハ
ニカムコアの変態例を示す一部の拡大断面図であ
る。 １１：案内板、１２：規制板、１３：ピン、１
４：調節ネジ、１５：ベルトコンベヤ、１６，１
９，１９′：加熱板、１７，２１，２１′：冷却
板、１８：駆動ローラ、２０：支持板、Ｂ：ハニ
カムブロツク、Ｆ，F′：ヒレ、Ｈ：ハニカムコ
ア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 折畳状態にあるプラチスツク製のハニカムブ
   ロツクを、連続的に展張し、かつ展張したハニカ
   ムをそのセル面の両側から押え込むようにして全
   面固定した状態で移送させ、移送中に当該セルの
   両面から当該ハニカムを加熱軟化した後、これを
   展張状態のまま冷却させて固定するようにしたこ
   とを特徴とするプラチスツク製ハニカムの成型加
   工方法。 ２ 折畳状態にあるプラスチツク製のハニカムブ
   ロツクを幅方向の規制板を介して所定の展張幅に
   窄約しつつ連続的に展張し、かつ展張されたハニ
   カムを当該ハニカムのセル面に接して走行するベ
   ルトで挟みこみながら、前方に向つて進行させ、
   進行中に前記ベルト面を介してハニカムを当該プ
   ラスチツクの軟化点付近の温度に加熱し、次いで
   これを展張状態のまま冷却させて固定するように
   して成る特許請求の範囲第１項記載のプラスチツ
   ク製ハニカムの成型加工方法。 ３ 折畳状態にあるプラスチツク製のハニカムブ
   ロツクを連続的に展張し、かつ展張されたハニカ
   ムを当該ハニカムのセル面に接して走行するベル
   トで全面固定しながら移送させ、移送中に当該ハ
   ニカムにおけるセルの両開口面を同時に、または
   時間間隔をおいて各別に当該プラチツクの軟化点
   以上の温度に加熱することにより当該ハニカムの
   セル端面を局部的に溶融させて当該ハニカムを構
   成する壁体の両端部にヒレを形成させた後、これ
   を冷却して前記ヒレを介してハニカムを展張状態
   のまま固定するようにしたことを特徴とするプラ
   スチツク製ハニカムの成型加工方法。 ４ 折畳状態にあるプラスチツク製のハニカムブ
   ロツクを連続的に展張し、かつ展張されたハニカ
   ムを当該ハニカムのセル面に接して走行するベル
   トで全面固定しながら移送させ、移送中に当該ハ
   ニカムにおけるセルの両開口面のうち、一方の開
   口面を当該プラスチツクの軟化点以上の温度に加
   熱することにより局部的に溶融させて当該開口面
   にヒレを形成させ、他方の開口面に対しては当該
   プラスチツクの軟化点付近の温度で加熱してから
   冷却することにより、セル開口面の片側のみにヒ
   レを形成させるようにしたことを特徴とするプラ
   スチツク製ハニカムの成形加工方法。 ５ プラスチツク製ハニカムブロツクの幅に対応
   する左右一対の案内板と、この案内板に連ねて漸
   時幅をせばめるように配設した幅方向規制板を設
   け、かつこの規制板の後段に、セル開口面を上下
   両面から挟みこむようにした上下一対の無端状移
   送帯と、更に前記移送帯の移送面に接して加熱手
   段と冷却手段とを配設したことを特徴とするプラ
   スチツク製ハニカムの成型加工装置。 ６ 案内板に連なる左右一対の幅方向規制板の一
   端をピンにより枢持し、他端部に調節ネジを設け
   て、規制板の有効幅を調節自在として成る特許請
   求の範囲第５項記載のプラスチツク製ハニカムの
   成型加工装置。